含泥量对中低强度混凝土性能的影响

[摘要]针对目前国内多数地区天然砂资源缺少的情况，本实验了采用三种砂（水洗砂、生产用砂和含泥量为10%的砂）对混凝土拌合物性能和力学性能的影响。结果表明: 在配合比相同的情况下，水洗砂配制的混凝土拌合物坍落度和设计值基本相同，28d抗压强度略高于设计值；生产用砂配制的混凝土拌合物坍落度和设计值相同，扩展度有所减小，28d抗压强度与设计值基本相同；含泥量为10%的砂配制的混凝土拌合物坍落度略有减少，扩展度和28d抗压强度大幅降低。该研究对使用不同质量的砂具有指导意义。

[关键词] 含泥量混凝土拌合物性能 混凝土力学性能

中图分类号：TV331文献标识码： A

砂石料约占商品混凝土搅拌站所有购入原料的77%，而且砂石料属于不适合长途运输的地方性资源，我公司每年需要砂石料约14.85万吨，主要来自灞河和渭河的砂石场，灞河和渭河每年6-10月份为汛期，为安全度汛，河道要进行封河，封河期间，砂石料产量骤降，砂石料供应商联合涨价，而且砂石料质量极差，砂石含泥量大，这期间商品混凝土搅拌站不仅增加了生产成本，而且混凝土质量也难以控制。含泥量是混凝土用砂石骨料质量标准中一项常用的指标。由于砂石多为天然地方性材料，材质随成因、产地、采集、堆运等情况的不同而经常变化，常常会遇到含泥量超过标准规定的情形，甚至不得不舍近求远、停工待料或采取水力冲洗等办法，不仅增加费用，而且往往影响正常施工。因此，如何正确认识砂石含泥量及其对混凝土性能的影响，并针对具体情况采取相应有效措施是十分必要的。

1试验

1.1原材料

(1)水泥：选用质量稳定、活性较高的P・O42.5级水泥，28天抗压强度45.0MPa。

(2)石：碎石选用西安灞河5―20mm连续级配碎石，含泥量0.1%，针片状含量为3.5%，压碎指标6.5%,堆积密度1680/m3。

(3)外加剂：采用泵送剂，掺量为胶凝材料用量的2.6%，减水率25%。

⑷水：拌合水武汉市自来水公司的饮用自来水。

⑸砂子采用渭河细砂，细度模数为1.9：第一组试验为水洗砂含泥量为0。第二组为生产用砂，含泥量5.0% 。第三组含泥量为10%的砂(在生产用砂的基础上人为加入泥)，含泥量10.0%。

1.2 试验配合比

按GB/T JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》进行测试。设计混凝土标号为C30，坍落度为200mm。混凝土用水量按照，当坍落度为200mm时，用水量应为245Kg，考虑到泵送剂的减水因素，用水量为184Kg。胶凝材料用量为354Kg。用粉煤灰等量取代20%水泥，水泥实际用量283Kg，粉煤灰用量71Kg。泵送剂为胶凝材料用量的2.6%，胶凝材料用量为9.2Kg。考虑到外加剂带进的水，实际加水量调整为180Kg。如下表1所示。

表1试验用配合比（kg/m3）

1.3试验方法

每次配料15升，分别称量水泥、粉煤灰、砂、石、泵送剂、水和砂子。分两次进行搅拌，先将称好的水泥和砂子倒入搅拌机进行搅拌，以便砂子和水泥搅拌均匀，同时，在搅拌的过程中将石头加入，搅拌1.5分钟后加入称量好的水和泵送剂，共搅拌2.5分钟。搅拌完成后将拌合物倒出，并用坍落度桶测量初始坍落度值和扩展度值，将拌合物静置30分钟后测第二次坍落度值和扩展度值，将将拌合物再静置30分钟后测第三次坍落度值和扩展度值。然后将拌合物制成型150mm×150mm×150mm标准试块，并进行养护后检测试块3d、7d和28d的抗压强度。

2．试验结果及分析

本实验采用三组砂，在相同配比和其它原材料相同的条件下，不同砂的含泥量对混凝土拌合物性能和力学性能进行了对比，试验结果如表2，图1和表3图2所示。

表2 不同砂子含泥量对混凝土拌合物流动性能的影响

图1.不同砂子含泥量对混凝土拌合物流动性能的影响

表3 不同砂子含泥量对混凝土强度的影响

图2不同砂子含泥量对混凝土强度的影响

在配合比相同的情况下，水洗砂配制的混凝土拌合物坍落度和设计值相同，28d抗压强度略高于设计值；生产用砂配制的混凝土拌合物坍落度和设计值相同，扩展度有所减小， 28d抗压强度与设计值基本相同；含泥量为10%的砂配制的混凝土拌合物坍落度略有减少，扩展度和28d抗压强度大幅降低。其试验结果与《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006和《建筑用砂》GB/14684-2001中对砂的含泥量要求相吻合。

由此可以看出砂的含泥量对中底强度等级混凝土拌合物的工作性能和强度均存在不同程度的影响，由于泥分增加了骨料的比表面积和泥分的吸水作用等，当用水量不变时，随着砂含泥量的增加，一般坍落度和扩展度呈递减的趋势；泥分作为惰性掺料降低了水泥的活性，进而降低了混凝土的强度。

3.结论和建议

（1）在配合比不变的情况下，采用水洗砂，混凝土拌合物塌落度和设计相同，混凝土试块28天强度高于设计值。采用生产用砂，混凝土拌合物塌落度和设计值相同，扩展度大幅减少，混凝土试块28天强度与设计值基本符合。采用含泥量为10%的砂，混凝土拌合物塌落度略有减少，扩展度和试块28天强度大幅降低。

（2）在砂石料供应紧张时，一定要保障砂石料质量，尽量降低砂石料含泥量。如果在汛期砂石料质量无法控制，可考虑在砂石料供应正常时尽量多储存砂石料，以保障混凝土质量。

（3）充分利用工业废渣、人工砂和混合砂，以弥补优质天然砂资源缺乏的局面。

参考文献

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[6] 《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006

[7] 《建筑用砂》GB/14684-2001